多服务算法
① 智能网卡一致性算法
智能网卡一致性算法主要用于在分布式系统中,对多台服务器之间进行通信时的数据一致性控制。在这种情况下,网络存在延迟、丢包等问题,不同服务器之间可能会出现数据不一致的问题。智能网卡一致性算法能够解决这些问题,保证多个行做服务器之间的数据一致性。
智能网卡一致性算法的基本原理是维护一个一致性哈希环,将服务器的 IP 地址映射到哈希环上。当一个请求到达系统时,算法会根据请求的哈希值,将其映射到哈希环上的某个位置。然后,算法会选择距离请求哈希值最近的服务器来处理请求,从而确保数据在多个服务器之间的一致性。
智能网卡一致性算档键衡法具有以下几个优点:
1. 均衡性:算法能够在哈希环上均匀地分布服务器,避免了单个节点压力过大的情况。
2. 自适应性:当服务器的数量发生变化时,算亮察法会自动调整哈希环,确保一致性。
3. 容错性:如果某个节点出现故障,算法能够自动将负载分配到其它节点上,确保系统的可用性。
4. 扩展性:随着服务器数量的增加,算法的表现能力能够持续提升。
总之,智能网卡一致性算法是一种高效、可靠、具有扩展性的数据一致性控制算法,被广泛应用于分布式计算、网络负载均衡等领域。
② 目前常用的磁盘调度算法有哪几种
磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中,各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快,因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列,常用的磁盘调度算法有以下四种:[1]
先来先服务算法(FCFS),
最短寻道时间优先算法(SSTF),
扫描算法(SCAN),
循环扫描算法(CSCAN)
③ 若磁头的当前位置100柱面,磁头正向磁道号减小方向移动。现有一磁盘读写请求队列,柱面号依次为:
磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中,各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。为了尽快的响应进程的磁盘请求,人们设计了磁盘调度算法。主要有四种磁盘调度算法。先来先服务算法(FCFS),最短寻道时间优先算法(SSTF),扫描算法(SCAN),循环扫描算法(CSCAN)。
运用最短寻道优先算法依次悄哗贺选择的磁道是:90、80、125、140、160、190、启派30、29、25、20、10。
运用电梯调度算法依次经过的磁道是:90、80、30、29、25、20、10、125、140、160、190。
我们根据算法的寻道序列可以得出:最短寻道优先算法的经过的煮面数为310个柱面,电梯调度算法经过的柱面数为270次。
(3)多服务算法扩展阅读:
每种磁盘调度算法的优缺点
先来先服务算法的优点会根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。此算法的优点是公平、简单,芦铅且每个进程的请求都能依次得到处理,不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况,此算法将降低设备服务的吞吐量,致使平均寻道时间可能较长,但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。
最短寻道优先算法的缺点每次的寻道时间最短,该算法可以得到比较好的吞吐量,但却不能保证平均寻道时间最短。其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的,因而导致响应时间的变化幅度很大。在服务请求很多的情况下,对内外边缘磁道的请求将会无限期地被延迟,有些请求的响应时间将不可预期。
扫描算法的优缺点此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应时间变化比较大的缺点,而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大,平均响应时间较小,但由于是摆动式的扫描方法,两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁道。
循环扫描算法的优点是这些磁道刚被处理,而磁盘另一端的请求密度相当高,且这些访问请求等待的时间较长,为了解决这种情况,循环扫描算法规定磁头单向移动。
参考资料来源:网络-磁盘调度算法
④ 操作系统处理机典型调度算法
1.先来先服务算法
作业调度、进程调度
先来的先分配处理机
优点:算法简单,对长作业有利,有利于CPU繁忙型作业(计算型)
缺点:效率低,不利于短作业,不利于IO繁忙型作业
不会导致饥饿
非抢占型的算法
2.短作业优先算法
进程调度
优先选择预计运行时间最短的进程
优点:平均等待时间、平均周转时间短
缺点:对长作业不利,造成饥饿现象,没有考虑作业的紧迫性,用户可能缩短作业预估时间,使得无法做到短作业优先
产生“饥饿”现象。如果一直得不到服务,则称为“饿死”
SJF和SPF(短进程优先(SPF)算法)是非抢占式的算法。但是也有抢占式的版本——最短剩余时间优先算雹激拍法
3.优先级调度算法
作业调度、进程调度
分类:
剥夺型:立即停止当前运行进程,将处理机分配给更高优先级进程
非剥夺型:等待当前进程运行完成,然后将处理机分配给更高优先级进程
优先级分配:
静态优先级:进程创建后无法对优先级进行修改
动态优先级:可以根据进程运行状态,对进程优先级进行动态调整
优先级设置原则:
系统进程>用户进程
交互性进程>非交互性进程
I/O进程>计算型进程(CPU繁忙型)
产生“饥饿”现象
有抢占式的,也有非抢占式的
4.高响应比调度算法
响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间=1+等待时间/要求服务时间
等待时间相同情况下,要求服务时间越短响应比越大,有利于短作业进程
要求服务时间相同,作业响应比由其等待时间决定,等待时间越长响应比越高,实现先来先服务
对于长作业,作业的响应比可以随等待时间的增加而提高,等待时间足够长时,其响应比可以升到很高,从而获得处理机
不会导致饥饿
非抢占式的算法
6.时间片轮转算法
使用与分时系统,使用时间片,就绪进程按照到达先后排成队列,依次在时间片内占用处理机,时间片达到时就释放处理机
时间片选择很重要,过大就变成了先来先服务,过短又变成了短作业优先
时间片影响因素:系统响应时间,就绪队列中的进程进程数目和系统的处理能力
不会导致饥饿
抢占式
7.多级反馈队列调度算法
实现思想:设置多个就绪队列,为每个队列设置不同的优先级,优先铅茄级一次递减。每个队列中的时间片各不相同,时间片依次递减。每个队列按照先来先服务原则进行进程排队,若规定时间片内没有完成,就将进程放入下一级。只有到高级队列为空的时候,低等级队列才能开始调度
优点:
终端型作业用户:源羡短作业优先
短批处理作业用户:周转时间较短
长批处理作业用户:前面几个队列得到部分执行,不会长期得不到处理
产生“饥饿”现象
抢占式
⑤ 多台服务器负载均衡,怎么选择
具体要看代理的后端服务是否是无状态的服务?
若无状态,即不需要使用会话保持,使用轮询策略即可。
若有状态,即需要会话保持,则需要使用基于源IP地址哈希算法,即同一IP的请求会分发之同一台后端服务竖轮器。
负载均衡有硬件设备和开源软件,除IDC机房和大晌早公司可以承受像F5这样的昂贵物理设备,而物理设备也需要双机实现HA。
开源宴纤雀软件nginxhaproxylvs等配合keepalived使用也是很好的选择。
根据使用的设备或软件结合业务选择合适的调度策略即可。
⑥ 多台服务器负载均衡,怎么选择
一般用的就用简单的轮询就好了
调度算法
静态方法:仅根据算法本身实现调度;实现起点公平,不管服务器当前处理多少请求,分配的数量一致
动态方法:根据算法及后端RS当前的负载状况实现调度;不管以前分了多少,只看分配的结果是不是公平
静态调度算法(static Sche)(4种):
(1)rr (Round Robin) :轮叫,轮询
说明:轮询调度算法的原理是每一次把来自用户的请求轮流分配给内部中的服务器,从1开始,直到N(内部服务器个数),然后重新开始循环。算法的优点是其简洁性,它无需记录当前所有连接的状态,所以它是一种无状态调度。缺点:是不考虑每台服务器的处理能力。
(2)wrr (Weight Round Robin) :加权轮询(以权重之间的比例实现在各主机之间进行调度)
说明:由于每台服务器的配置、安装的业务应用等不同,其处理能力会不一样。所以,我们根据服务器的不同处理能力,给每个服务器分配不同的权值,使其能够接受相应权值数的服务请求。
(3)sh (Source Hashing) : 源地址hash实现会话绑定sessionaffinity
说明:简单的说就是有将同一客户端的请求发给同一个real server,源地址散列调度算法正好与目标地址散列调度算法相反,它根据请求的源IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的并且没有超负荷,将请求发送到该服务器,否则返回空。它采用的散列函数与目标地址散列调度算法的相同。它的算法流程与目标地址散列调度算法的基本相似,除了将请求的目标IP地址换成请求的源IP地址。
(4)dh : (Destination Hashing) : 目标地址hash
说明:将同样的请求发送给同一个server,一般用于缓存服务器,简单的说,LB集群后面又加了一层,在LB与realserver之间加了一层缓存服务器,当一个客户端请求一个页面时,LB发给cache1,当第二个客户端请求同样的页面时,LB还是发给cache1,这就是我们所说的,将同样的请求发给同一个server,来提高缓存的命中率。目标地址散列调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,它是一种静态映射算法,通过一个散列(Hash)函数将一个目标IP地址映射到一台服务器。目标地址散列调度算法先根据请求的目标IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。
动态调度算法(dynamic Sche)(6种):
(1)lc (Least-Connection Scheling): 最少连接
说明:最少连接调度算法是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器,最小连接调度是一种动态调度短算法,它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载均衡,调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目,当一个请求被调度到某台服务器,其连接数加1,当连接中止或超时,其连接数减一,在系统实现时,我们也引入当服务器的权值为0时,表示该服务器不可用而不被调度。此算法忽略了服务器的性能问题,有的服务器性能好,有的服务器性能差,通过加权重来区分性能,所以有了下面算法wlc。
简单算法:active*256+inactive (谁的小,挑谁)
(2)wlc (Weighted Least-Connection Scheling):加权最少连接
加权最小连接调度算法是最小连接调度的超集,各个服务器用相应的权值表示其处理性能。服务器的缺省权值为1,系统管理员可以动态地设置服务器的权限,加权最小连接调度在调度新连接时尽可能使服务器的已建立连接数和其权值成比例。由于服务器的性能不同,我们给性能相对好的服务器,加大权重,即会接收到更多的请求。
简单算法:(active*256+inactive)/weight(谁的小,挑谁)
(3)sed (shortest expected delay scheling):最少期望延迟
说明:不考虑非活动连接,谁的权重大,我们优先选择权重大的服务器来接收请求,但会出现问题,就是权重比较大的服务器会很忙,但权重相对较小的服务器很闲,甚至会接收不到请求,所以便有了下面的算法nq。
基于wlc算法,简单算法:(active+1)*256/weight (谁的小选谁)
(4).nq (Never Queue Scheling): 永不排队
说明:在上面我们说明了,由于某台服务器的权重较小,比较空闲,甚至接收不到请求,而权重大的服务器会很忙,所此算法是sed改进,就是说不管你的权重多大都会被分配到请求。简单说,无需队列,如果有台real server的连接数为0就直接分配过去,不需要在进行sed运算。
(5).LBLC(Locality-Based Least Connections) :基于局部性的最少连接
说明:基于局部性的最少连接算法是针对请求报文的目标IP地址的负载均衡调度,主要用于Cache集群系统,因为Cache集群中客户请求报文的目标IP地址是变化的,这里假设任何后端服务器都可以处理任何请求,算法的设计目标在服务器的负载基本平衡的情况下,将相同的目标IP地址的请求调度到同一个台服务器,来提高服务器的访问局部性和主存Cache命中率,从而调整整个集群系统的处理能力。
(6).LBLCR(Locality-Based Least Connections with Replication) :基于局部性的带复制功能的最少连接
说明:基于局部性的带复制功能的最少连接调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地 址对应的服务器组,按“最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器超载,则按“最小连接”原则从这个集群中选出一台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除, 以降低复制的程度。
⑦ 综合服务模型用什么队列调度算法的
在综合服务模型慎腔高中,可以使用多种不同的队列调度算法,以满足不同的QoS需求。一般来说,综合服务模型中最常用的队列调度算法包括:
先进先出(First In First Out,FIFO)调度算法:按照先到先服务的原则对队列中的数据进行调度,适合于对数据的处理没有特殊要求的情况。
优先级调度算法:根据数据的优先级对队列中的数据进行调度,可以保证高优先级数据的服务质量,适合于对数据有不同服务质量要求的情况。
最短作业优先(Shortest Job First,SJF)调度算法:根据数据处理所需的时间对队列中的数据进行调度,可以保证短作业的服务质量,适合于对数据处理时间有特殊要求的情况。
循环调度算法:将队列中圆嫌的数据分成若干个小组,宽尺轮流对每个小组中的数据进行处理,可以平衡不同数据的服务质量,适合于对数据的处理时间有一定限制的情况。
公平队列调度算法:根据数据到达的时间和优先级等因素,对队列中的数据进行动态调度,可以实现公平分配网络资源,适合于对数据的服务质量和带宽的分配有严格要求的情况。
⑧ 实时操作系统常用任务调度算法有哪些
实时操作系统常用任务调度算法有哪些
操作系统常用的批处理作业调度算法
1.先来先服务调度算法
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
2.短作业(进程)优先调度算法
⑨ 作业调度的算法有哪些
作业调度的算法有:算法有先来先服务、最短作业优先算法、最高响应比优先算法、基于优先数调度算法。
1、算法有先来先服务
最简单的调度算法,按作业的先后顺序进行调度,只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短。
2、最短作业优先算法
最短作业优先算法是对先来先服务算法的改进,其目标是减少平均周转时间。对预计执行时间短的作业优先分派处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。 只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。
3、最高响应比优先算法
最高响应比优先算法是对先来先服务方式和最短作业优先算法方式的一种综合平衡。最高响应比优先法调度策略同时考虑每个作业的等待时间的长短和估计需要的执行时间长短,从中选出相应比最高的作业投入执行。
4、基于优先数调度算法
优先数调度算法常用于批处理系统中。在进程调度中,每次调度时,系统把处理机分配给就绪队列中优先数最高的进程。它又分为两种:非抢占式优先数算法和抢占式优先数算法。
(9)多服务算法扩展阅读:
作业调度是指按照时间周期(年、月、日、时、分、秒等)对作业进行分割,并根据业务需求、作业长度、存储管理及依赖性关系对作业的执行方式加以调度。主要任务是从作业后备队列中选择作业进入主存运行。作业调度的功能主要有以下几方面:
1、记录各作业在系统中的状态;
2、从后备队列中挑选一部分作业投入运行;
3、从被选中的作业做好执行前的准备工作;
4、在作业执行结束时,做善后处理工作。
进行作业调度有很多作业调度算法,这些作业调度算法要实现的目标是:
1、调度对所有作业都是公平合理的;
2、应使设备有较高的利用率(提供系统利用率);
3、每次运行尽可能多的作业(提高系统吞吐量);
4、较快的相应时间。
⑩ 主从/负载均衡/集群/分布式/微服务 服务器相关整理
一、主从服务器
1、两台服务器。主服务器Master复制数据的更新、插入、删除等操作; 从服务器Slave负责查询(读写分离,减缓服务器压力)
2、主服务器更新数据的同时更新从服务器的数据(仔困数据备份)
3、当主服务器出现文件时,可用从服务器代替主服务器,保证网站的正常运行,同时检测主服务器存在的问题。注意:从服务器仍然只有查询功能,如银行系统更新时只能查询余额,不能存取款。(服务器可用性)
4、当把从服务器真正设置为主服务器时(即主从服务器设置调换),拥有更新数据的功能。
5、MyISAM不支持事务,但查询性能比InnoDB强;InnoDB支持事务,更新操作性能比MyISAM强。因此,主服务器可以设置成MyISAM存储引擎,从服务器可以设置成InnoDB存储引擎(灵活设置存储引擎)
二、负载均念宴念衡
1、多台服务器。一个域名映射到多台服务器IP。
2、用户发出请求,提交到负载均衡服务器,由负载均衡服务器发送请求到不同的服务器。
3、负载均衡服务器选取服务器方法(负载均衡算法):
1、轮询:每台服务器轮换
2、加权轮询:为了应对某些服务器性能好,可以让他们的权重高一点,被选中的几率大一些。
3、最少连接:哪台服务器处理的连接少,就发给哪台服务器。
4、随机
4、存在的问题:客户端存在缓存,如果服务器出现故障,客户端报错。
5、分类:DNS负载均衡、HTTP负载均衡、IP负载均衡、反向代理负载均衡。
三、服务器集群
1、多台服务器协同工作,每台服务器叫做集群的一个“节点”,每个节点都提供相同的服务。
2、优点:高性能、高可用性、可伸缩性
3、分类:负载均衡集群、高可用性集群、高性能集群
四、分布式架构
1、按照业务功能,将一个完整的系统拆分成一个个独立的子系统,每个子系统成为“服务”。子系统可以独立运行在祥哪web容器中,它们之间通过RPC方式通信。
五、微服务架构
六、消息队列
七、RPC
八、分布式、集群和微服务之间的联系:
1、分布式、集群分散压力
2、微服务分散功能
3、集群:每台服务器提供相同的服务
4、分布式:按照功能拆分服务器,每台服务器可以独立运行,依赖一个中心运用。
5、微服务:按照功能拆分服务器,每台服务器应用独立运行。